これまでの記事では、金へのはんだ付けについて触れてきましたが、これに関連する特有の加工上の点についてはこれまで取り上げてきませんでした。
銅へのはんだ付けは簡単です。日常的に行われている作業であり、一般的なはんだ(SnPbまたは鉛フリー)はこの表面で非常に良好に機能します。この際、唯一の特別な要件は、銅が清潔で、過度に酸化していないことです。金へのはんだ付けもほぼ同じ頻度で行われますが、それほど簡単ではありません。
金メッキ面におけるはんだ接合部の品質に影響を与える、表面仕上げに関連する要因はいくつかあります。
金へのはんだ付けにおいて、スズはんだを金に直接リフローし、金のみと金属間化合物を形成するという方法は、ほとんど行われません。もしそのような場合であれば、この接合部の強度について懸念を抱かなければなりません。なぜなら、スズは金を高い速度で奪い取り、界面に多量の空隙を残す上、形成される金属間化合物は非常に脆いためです。
通常、金へのはんだ付けでは、実際にはニッケルの上に薄い金メッキが施されており、金メッキの全厚みがはんだ接合部に消費されます。その結果、はんだ接合はニッケルとはんだ合金の間で行われます。金の役割は、下地金属(この場合はニッケル)を酸化から保護するバリアとして機能することです。この表面処理は、しばしばENIGと呼ばれます。
適切な金の厚さは10~20マイクロインチです。この厚さであれば、下地のニッケルを完全に覆うのに十分な厚さであると同時に、はんだ接合部に完全に溶け込むのに十分な薄さでもあります。この金が溶け込むと、はんだの表面は粒状に見えますが、金がすべて溶け込まなかった場合よりも接合部の強度は高くなります。
はんだが標準的なフラックスと結合するためには、金メッキの下にあるニッケル層が清浄でなければなりません。貴金属メッキ業者であれば、このことは概ね認識されていますが、はんだ付けを行う箇所については、金メッキを施す前にニッケル層を確実に洗浄するよう注意を払う必要があります。
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